تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,323 |
تعداد مقالات | 16,270 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,953,281 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,624,154 |
طراحی و بهینهسازی مبادلهکنهای گرمایی سهجریانی لولهای با ساختار درختی با استفاده از نظریه ساختاری | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 20، دوره 49، شماره 3، آبان 1398، صفحه 173-182 اصل مقاله (2.25 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
امیرفرهنگ ستوده* 1؛ حسین نکومرام2؛ مهرانگیز قاضی3؛ مجید عمیدپور4 | ||
1استادیار، پژوهشکده انرژی و محیطزیست، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران | ||
2کارشناسی ارشد، گروه سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران | ||
3استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران | ||
4استاد، گروه سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله اصول نظریه ساختاری به منظور مدل سازی و طراحی مبادلهکنهای گرمایی سه جریانی لولهای بسط و تعمیم داده میشود. هدف این است که با استفاده از اصول مربوط به نظریه ساختاری خصوصا طراحی بر اساس ساختارهای درختی بتوان عملکرد این نوع مبادلهکنهای گرمایی را بهبود داد. در این راستا معادلات دیفرانسیلی مربوط به انتقال گرما یک مبادلهکن گرمایی سه جریانی استخراج و حل این معادلات بهدست میآید. سپس با استفاده از اصول نظریه ساختاری و با استفاده از روش لاگرانژ یک نسبت تقسیمات برای ساختارهای متوالی در یک درخت برای مبادلهکن گرمایی سهلولهای استخراج میگردد که این رابطه حجم محاسبات را کاهش چشمگیری میدهد. بر این مبنا و با استفاده از مدلسازیهای هندسی و گرمایی، الگوریتم طراحی یک مبادلهکن گرمایی سهجریانی استخراج و بیان میگردد. به منظور بررسی میزان بهبود عملکرد یک مبادلهکن گرمایی سهجریانی لولهای و بررسی قابلیت و کارایی روش فوقالذکر از یک مطالعه موردی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان میدهد که افت فشار و سطح انتقال گرما در مبادلهکنهای گرمایی ساختاری با ساختار درختی نسبت به نوع عادی آن کاهش قابل ملاحظهای دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
مبادلهکن گرمایی سهجریانی لولهای؛ نظریه ساختاری؛ طراحی درختی؛ نسبت تقسیمات؛ افت فشار؛ سطح انتقال گرما | ||
مراجع | ||
[1] Bejan A., Constructal-theory network of conducting paths for cooling a heat generating volume, Int. J. Heat Mass Transfer, 40, 799–816, 1997. [2] Bejan A., Advanced Engineering Thermodynamics, 2nd ed. Wiley, NewYork, 1997. [3] Bejan A., Dendritic constructal heat exchanger with small-scale crossflows and larger-scale counterflows, Int. J. Heat Mass Transfer; 45, 4607–4620, 2002. [4] Raja V.A.P, Basak T..and Das S.K., Thermal performance of a multi-block heat exchanger designed on the basis of Bejan’s constructal theory. Int J Heat Mass Transfer, 51, pp. 3582-3594, 2008. [5] Zimparov V.D., da Silva A.K., Bejan A., Thermodynamic optimization of tree-shaped flow geometries, Int. J. Heat Mass Transfer; 49, pp. 1619–1630, 2006. [6] Vahdat Azad A.,.Amidpour M, Economic optimization of shell and tube heat exchanger based on constructal theory, Energy Journal, 36, pp. 1-10, 2010. [7] Yang J., Fan A., Liu A. .and Jacobi A.M., Optimization of shell-and-tube heat exchangers conforming to TEMA standards with designs motivated by constructal theory, Energy Conversion and Management, 78, pp. 468-476, 2014. [8] Sotoodeh A.F., Amidpour M., ghazi M., Developing of Constructal Theory Concept for Plate – Fin Heat Exchanger Modeling, Design and Optimization, International Journal of Exergy, 2014. [9] Sekulic D.P., Shah R.K., Thermal design theory of three-fluid heat exchanger, Adv. Heat Exchanger 26, pp. 219–327, 1995. [10] علی اصغر حمیدی.، تبادلگرهای گرمایی. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ اول، 1390. [11] Picon-Nuñez M., Polley G.T. and Medina-Flores M., Thermal design of multi-stream heat exchangers, Applied Thermal Engineering, 22, pp. 1643-1660, 2002. [12] M. Peters, Timmerhaus K., West R., Plant Design and Economics for Chemical Engineers, McGraw-Hill, 2003. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 277 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 216 |